《材料力学》课程一般是在大学二年级下学期开设的专业基础课,本门课程适合 一般本科院校中少学时专业学生使用。面向机械、土建、船舶等近10个本科专业,每章内容包括:教学视频、课件、讲稿、本章小结及思考题、讨论、在线练习、单元测试等。通过课程的学习,使学生全面掌握应用材料力学知识进行杆件强度、刚度、稳定性设计的能力,为后续课程结构力学、机械设计等提供理论基础。
本门在线开放课程由江苏科技大学工程力学系教学团队开发,江苏科技大学《材料力学》每年授课大约800人,为国家级一流课程、江苏省课程思政示范课程、江苏省立项建设在线开放课程。课程主讲教师宋向荣教授曾获全国基础力学青年教师讲课比赛一等奖,江苏省本科高校教师教学竞赛一等奖等,主持完成省级以上教学改革项目3项,指导学生获得全国周培源大学生力学竞赛等奖励多项。工程力学系所有老师均参与本课程的设计建设与开发,参与课程辅导及在线教学等。
本课程以问题导向、案例串线,将一些工程案例分解设计为力系、习题,帮助学生建立系统的杆件设计理论体系;在教学中,可采用线上线下混合教学模式,凝练大量思考题、课堂讨论案例、拓展研究训练等,鼓励学生参与讨论式学习;课程较早开展课程思政教学研究,以支部为核心开展教学研讨,形成课程思政典型案例近百个,结合第二课堂开展爱国情怀、职业素养教育等,获评江苏省课程思政示范课程。
通过本课程学习、培养学生对工程设计中的强度、刚度、稳定性问题具有明确的基本概念,必要的工程基础知识,一定的分析计算能力,并具备初步的实验分析能力,为解决工程技术问题和后续课程的学习打好基础。培养学生具有扎实的理论基础,严谨的科学态度,解决实际问题的能力和具有责任担当的大国工程师的优秀品质。通过本课程的学习,学生应取得如下学习成果:
知识目标:
1.理解内力和应力的概念;理解强度、刚度、稳定性的概念;掌握金属材料的拉伸力学性能,理解许用应力的概念;
2.会用截面法分析杆件的内力;会对轴向拉伸或压缩杆件、受扭圆轴、平面弯曲梁进行强度计算;掌握提高梁的强度的措施;
3.能对轴向拉伸或压缩杆件系统进行变形和位移分析;会对圆轴进行刚度设计;掌握求梁的变形的积分法和叠加法,能对梁进行刚度设计;掌握提高弯曲刚度的措施;
4.能分析平面图形的静矩、惯性矩、惯性积,掌握平行移轴定理,理解主惯性矩的概念;理解应力状态和广义胡克定律;能分析平面应力状态的斜截面应力、主应力、最大切应力;
5.掌握四种强度理论,能应用叠加原理对组合变形进行应力和强度分析;掌握弯扭组合变形的圆轴强度设计;
6.理解压杆稳定的概念,掌握细长压杆的欧拉公式,会对压杆进行稳定校核。
能力目标:
7.培养学生科学分析、解决实际问题和见微知著的专业能力,提升学生力学审美意识和科学创新能力,熟练应用课程方法解决杆件的设计问题,具备初步的实验分析能力,为解决复杂工程问题及后续专业课程学习打好基础。
价值目标:
8.培养学生严谨的科学态度,理论扎实、严谨细致的工程师品质,积极探索、勇于创新、善于钻研的科学精神;
9.了解中国古代文明和世界文化发展时势,精神引领、示范带动,激发学生的民族自豪感和爱国情怀;
10.立足工程、崇尚科学,塑造追求真理公正客观的价值观,教育学生要具有工程师的责任心和职业操守以及大国工程师的优秀品质和责任担当精神。
高等数学,大学物理,理论力学
《材料力学简明教程》,景荣春主编,清华大学出版社,2015年6月第2版;
《材料力学I,II》,刘鸿文主编,高等教育出版社,2011年1月第5版;
《材料力学》,R.C.Hibbeler编,机械工业出版社,2013年11月,影印版,原书第8版。